秸秆焚烧对土壤有机质及团聚体组成的影响研究

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1、分类号：X712单位代码：10193密级：公开学号：2012411硕士学位论文秸秆焚烧对土壤有机质及团聚体组成的影响研究Effectofstrawburningoncompositionofsoilorganicmatterandaggregate作者姓名：隋雨含学位类别：理学硕士专业名称：环境工程指导教师：赵兰坡教授研究方向：农业面源污染防控所在学院：资源与环境学院二〇一五年五月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于学位论文使用授权的声明1、本人完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果的知识产权属吉林农业大学所有，并同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意

3、，务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日指导教师签名：签字日期：年月日摘要近年来，由秸秆焚烧现象造成的环境问题已成为国内外普遍关注的热点问题，秸秆焚烧时所排放的气体不仅对大气环境造成污染，焚烧时产生的高温对耕作土壤的生态环境也造成一定的影响。但是，就目前而言，国内外关于秸秆焚烧对耕作土壤生态环境的影响研究尚十分缺乏。本研究以玉米秸秆

4、焚烧后所覆盖的土壤为主要研究对象，针对东北玉米田间“平铺式”和“成铺式”两种秸秆焚烧形式，采用田间焚烧实验与实验室热辐射焚烧模拟试验相结合的技术路线，对焚烧时的秸秆燃烧特征，焚烧后的土壤物理性质、有机质含量和组成以及团聚体组成进行了研究，研究结果如下：（1）在秸秆焚烧过程中成铺式焚烧对地表的热辐射温度高于平铺式焚烧；土壤物理性质上，两种秸秆焚烧方式均使表土含水量降低、硬度增高，且土壤颜色有明显变化。（2）两种秸秆焚烧方式仅对0-2cm深度范围的土壤有机碳含量具有显著影响，且均使得表土有机碳含量显著降低，且成铺式焚烧更为显著；随温度的增加土壤有机碳含量呈逐渐降低趋势，在20

5、0℃~360℃温度区间，其下降幅度最大，与未加热相比，有机碳损失率由200℃时的8.6%迅速增加至360℃时的83.34%。（3）两种秸秆焚烧方式均可提高表土的腐殖质提取率；随加热温度的升高腐殖质提取量和提取率均呈先升高后降低的趋势，且最大腐殖质提取量及最大腐殖质提取率分别出现在200℃和240℃；在成铺式焚烧处理下，腐殖质提取率已基本达到最大值。腐殖质组成方面，不同的秸秆焚烧方式对土壤腐殖质组成的影响有不同程度的差异，但在各组成含量上均表现为成铺式焚烧显著低于平铺式焚烧；成铺式焚烧使HA/FA显著升高，且当温度在240℃时达到最高值；热作用对结合态腐殖质的影响显著小于游

6、离态腐殖质。两种秸秆焚烧方式均使土壤腐殖化程度升高，土壤腐殖质活性部分含量降低，土壤腐殖质有趋于老化的趋势，且成铺式焚烧处理下土壤中游离态胡敏酸类型发生了改变；当加热温度在300℃时土壤腐殖化程度最高，且在加热温度在240℃~300℃之间时土壤游离态胡敏酸类型易发生改变。（4）田间条件下，两种秸秆焚烧方式均使得0-2cm表层土壤溶解性有机碳含量升高；随加热温度的升高，土壤溶解性有机碳含量呈先升高后降低的趋势，且加热温度在200℃时土壤溶解性有机碳含量最高，比未加热土壤提高了1.6倍。（5）两种秸秆焚烧方式仅对0-2cm表层土壤团聚体组成具有影响，且成铺式焚烧对其的影响更为

7、显著。秸秆焚烧使得土壤微团粒结构有向小粒级聚集的趋势。秸秆焚烧后土壤分散系数也有明显的升高，其中成铺式焚烧提高了33.82%~58.23%，而平铺式焚烧提高了13.50%~23.01%，有机无机复合体组成中，仅成铺式焚烧对其影响显著，表现为粘粒和I细砂粒含量降低、粉粒含量升高。两种焚烧处理下，各粒级复合体中碳贮存量均低于未焚烧，且在粘粒和细砂粒复合体中其有机碳含量降低，而粉粒复合体中其含量升高，土壤微团聚结构受到了破坏，降低了土壤的微结构水稳定性。关键词：秸秆焚烧；热辐射；有机质；团聚体；有机无机复合体IIAbstractIn